研究领域：

1）有机/高分子功能材料合成：有机合成方向专注于开发新型功能材料，旨在设计和合成具有高效性能的共轭小分子、聚合物和单线态裂分材料，以应用于各种光电子器件。

迄今为止，我们的团队在多个分子体系的合成方面已经取得了重要进展：我们将酰亚胺基团引入各类共轭有机小分子中，成功地对分子的光电性能进行了细致地调控，这些小分子在光电应用中表现出优异的性能；我们还开发了以二聚环对苯撑 (cycloparaphenylene，[n]CPP) 及其衍生物为主体的环状材料；我们基于环合靛蓝 (BAI) 分子体系设计开发了一系列高性能高分子聚合物材料。

我们正在并会持续探索已有分子体系的性质和应用，尤其是在有机场效应晶体管、有机电池电极材料等领域中的应用。通过结合现有有机合成技术及各类表征手段，我们更希望能进一步探索总结新分子体系的构效关系以便于后续的研究。

2）激光/超快光谱：太阳能作为一种绿色可再生能源，实现对其的有效应用是科学家们研究的重点。单线态裂分是材料受光激发后生成的一个单线态激子裂分成两个三线态激子的过程，有望提升单结太阳能电池光电转换效率的理论上限。瞬态吸收光谱是一种泵浦-探测技术，可以实时检测超快现象，研究材料在几十飞秒到几百微秒时间尺度上的光物理行为，观察光激发产生的信号及其随时间的演化，并推断超快过程中可能存在的中间态或新的瞬态物种的产生。目前，瞬态吸收光谱技术已在光伏器件的机理研究、单线态裂分等领域广泛应用。

图1.（a）飞秒瞬态吸收光谱的装置示意图；（b）单线态裂分过程的雅布隆斯基图

3）有机能源转化与存储一体化器件：水系光辅助电池是集光能收集转化与电化学储能一体的新型能源转化存储器件。具有制备成本低廉，安全性高，光辅助下容量较高，倍率性能好等优势，被视为新型绿色环保的储能策略。课题组团队专注于光辅助正极材料的开发，旨在设计合成具有循环性能优异，高光电转换效率的新型电极材料。我们通过有机/无机复合的策略设计了具有三维多层次的p-n异质结电极，通过快速的电荷转移，实现高性能可实际应用的光辅助锌电池。

图2.(a）光辅助电池器件原理图；（b）有机/无机复合异质结光辅助电极材料

4）柔性传感器：机场效应晶体管（Organic field-effect transistor，OFET）是一种利用有机半导体材料作为导电通道的场效应晶体管，具有电子开关以及电信号放大等功能，是组成有机逻辑电路的基本单元。由于有机半导体材料独特的光电性质和化学活性，基于OFET传感器具有低成本、低功耗、可室温下工作等优势。基于此，课题组通过在器件中构筑微结构，增加额外的传感位点等方式，开发了系列高性能的OFET传感器。目前，OFET传感器的应用范围日益丰富，其性能参数也取得了长足的进步，随着深度学习等技术的发展，由OFET阵列组成的柔性传感集成电路将会对智能可穿戴设备、智能汽车和人机交互等领域的发展产生巨大的影响。

图3. 感存算一体化晶体管器件的集成和应用场景示例